공유 자전거 서비스 설계 ‐ Sample

graph TB
    subgraph "Client Layer"
        iOS["iOS App"]
        Bike["자전거(MQTT Client)"]
    end

    subgraph "Backend Layer"
        API["Spring Boot Application"]
        MQTT["MQTT Broker<br/>(Mosquitto)"]
    end

    subgraph "Database Layer"
        DB[(Single Database<br/>H2 or MySQL)]
    end

    iOS --> API
    Bike --> MQTT
    MQTT --> API
    API --> DB

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-- 사용자 테이블
CREATE TABLE users (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    email VARCHAR(255) NOT NULL UNIQUE,
    password VARCHAR(255) NOT NULL,
    name VARCHAR(100),
    phone VARCHAR(20),
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP
);

-- 결제수단 테이블
CREATE TABLE payment_methods (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id BIGINT NOT NULL,
    card_number VARCHAR(255) NOT NULL,
    is_default BOOLEAN DEFAULT false,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id)
);

-- 스테이션 테이블
CREATE TABLE stations (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    name VARCHAR(100) NOT NULL,
    latitude DOUBLE NOT NULL,
    longitude DOUBLE NOT NULL,
    is_temporary BOOLEAN DEFAULT false,
    created_by BIGINT,  -- 임시 스테이션을 만든 사용자 ID
    FOREIGN KEY (created_by) REFERENCES users(id)
);

-- 자전거 테이블
CREATE TABLE bikes (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    qr_code VARCHAR(100) UNIQUE NOT NULL,
    battery_level INTEGER NOT NULL,
    status VARCHAR(20) NOT NULL, -- AVAILABLE, IN_USE, MAINTENANCE
    current_station_id BIGINT,
    FOREIGN KEY (current_station_id) REFERENCES stations(id)
);

-- 대여 테이블
CREATE TABLE rentals (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    user_id BIGINT NOT NULL,
    bike_id BIGINT NOT NULL,
    start_station_id BIGINT NOT NULL,
    end_station_id BIGINT,
    start_time TIMESTAMP NOT NULL,
    end_time TIMESTAMP,
    status VARCHAR(20) NOT NULL, -- ACTIVE, PAUSED, COMPLETED
    total_amount INTEGER,
    FOREIGN KEY (user_id) REFERENCES users(id),
    FOREIGN KEY (bike_id) REFERENCES bikes(id),
    FOREIGN KEY (start_station_id) REFERENCES stations(id),
    FOREIGN KEY (end_station_id) REFERENCES stations(id)
);

-- 결제 테이블
CREATE TABLE payments (
    id BIGINT AUTO_INCREMENT PRIMARY KEY,
    rental_id BIGINT NOT NULL,
    amount INTEGER NOT NULL,
    status VARCHAR(20) NOT NULL, -- PENDING, COMPLETED, FAILED
    created_at TIMESTAMP DEFAULT CURRENT_TIMESTAMP,
    FOREIGN KEY (rental_id) REFERENCES rentals(id)
);

샘플 프로젝트를 위한 추천 기술 스택:

1. 데이터베이스

• 개발/테스트: H2 Database (인메모리 DB)
• 데모용 배포: MySQL (무료, 설정 간편)

2. 백엔드

• Spring Boot 3.x
• Spring Security + JWT
• Spring Data JPA
• Lombok
• MapStruct (객체 매핑)

3. MQTT

• Mosquitto (가볍고 설정이 간단한 MQTT 브로커)
• Spring Integration MQTT

4. API 문서화

• SpringDoc OpenAPI (Swagger)

프로젝트 구조:

src/
├── main/
│   ├── java/
│   │   └── com/
│   │       └── bikeshare/
│   │           ├── BikeShareApplication.java
│   │           ├── config/
│   │           │   ├── SecurityConfig.java
│   │           │   └── MqttConfig.java
│   │           ├── controller/
│   │           │   ├── AuthController.java
│   │           │   ├── BikeController.java
│   │           │   ├── StationController.java
│   │           │   └── RentalController.java
│   │           ├── model/
│   │           │   ├── entity/
│   │           │   └── dto/
│   │           ├── repository/
│   │           └── service/
│   └── resources/
│       ├── application.yml
│       └── data.sql

• 제외된 요소들
• 서비스 이중화
• 캐시 서버
• 메시지 큐
• 별도의 모니터링 시스템
• 로그 수집 시스템